后鋰電池時代:哪種電池技術會脫穎而出(六)
五鈴精工硝子開發出了經過150次循環充放電后實現99%的容量維持率的鋰離子充電電池(a)。可在-20~+60℃的大溫度范圍內使用(b)。特點是負極材料采用了Sn-Sb硫化物玻璃,還可用于鈉離子充電電池(c)。
利用鐵氧化物實現高容量化
在汽車和定置用途中,目前較受關注的負極材料為鈦酸鋰(Li4T5O12:以下稱LTO)注14)。LTO的鋰電位高達1.55V左右,鋰不會析出,因此穩定性高、壽命長。不過,LTO存在的課題是比容量只有175mAh/g左右。
注14) 鈴木2012年9月上市的輕型汽車“Wagon R”的再生用蓄電池采用了東芝的LTO負極鋰離子充電電池“SCiB”。
因此,可取代LTO的高容量氧化物類負極的研究變得活躍。在本屆電池研討會上,日立制作所和三重大學的研發小組就可實現1000mAh/g比容量的鐵氧化物發表了論文(圖20)注15)。
圖20:具備高容量的鋰摻雜鐵氧化物負極
日立制作所和三重大學就具備高容量的鋰摻雜鐵氧化物負極進行了發表。實現了1000mAh/g以上的比容量。
注15) 日立制作所和三重大學以“鋰離子電池用氧化物負極材料的開發”[演講序號:2D02]為題發表了演講。
該研發小組發表的鐵氧化物的特點是,通過進行水熱處理,可預先在鐵氧化物中摻雜鋰。由此能抑制初始充放電的不可逆容量。具體而言,將γ-Fe2O3和水氧化鋰溶液在200℃下進行了10小時的水熱處理。結果確認生成了LiFeO2和LiFe5O8。
初始充放電的結果顯示,進行過水熱處理的鐵氧化物的初始放電容量升高,可比γ-Fe2O3降低不可逆容量。
評論